EP1042371B1 - Geträgertes katalysatorsystem zur polymerisation von olefinen - Google Patents

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EP1042371B1
EP1042371B1 EP98965805A EP98965805A EP1042371B1 EP 1042371 B1 EP1042371 B1 EP 1042371B1 EP 98965805 A EP98965805 A EP 98965805A EP 98965805 A EP98965805 A EP 98965805A EP 1042371 B1 EP1042371 B1 EP 1042371B1
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indenyl
phenyl
methyl
butyl
group
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EP98965805A
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Cornelia Fritze
Hans Bohnen
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Basell Polyolefine GmbH
Original Assignee
Basell Polyolefine GmbH
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    • Y10S526/943—Polymerization with metallocene catalysts

Definitions

  • the present invention relates to a supported catalyst system obtainable from at least one metallocene, a cocatalyst, a support, a Lewis base and an organometallic compound.
  • the catalyst system can advantageously Polymerization of olefins can be used. This will focus on use of aluminoxanes such as methylaluminoxane (MAO) as a cocatalyst and nevertheless achieved high catalyst activity and good polymer morphology.
  • MAO methylaluminoxane
  • MAO as an effective cocatalyst has the disadvantage of having to be used in a large excess.
  • the representation of cationic alkyl complexes opens the way to MAO-free catalysts with comparable activity, whereby the co-catalyst can be used almost stoichiometrically.
  • the synthesis of "cation-like" metallocene polymerization catalysts is described in J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 3623.
  • a process for the preparation of salts of the general form LMX + XA - according to the principle described above is claimed in EP 520 732.
  • EP 558158 describes zwitterionic catalyst systems which are prepared from metallocene dialkyl compounds and salts of the form [R 3 NH] + [B (C 6 H 5 ) 4 ] - .
  • the reaction of such a salt with, for example, Cp 2 ZrMe 2 provides an intermediate zirconocenemethyl cation by protolysis with elimination of methane. This reacts via CH activation to the zwitterion Cp 2 Zr + - (mC 6 H 4 ) -BPh 3 -.
  • the Zr atom is covalently bound to a carbon atom of the phenyl ring and is stabilized via agostic hydrogen bonds.
  • the Support for cationic metallocene catalysts based on borate anions is described in WO 91/09882.
  • the catalyst system is through Application of a dialkyl metallocene compound and a Bronsted acid quaternary Ammonium compound with a noncoordinating anion like Tetrakispentafluorophenylborate formed on an inorganic support.
  • the Carrier material is previously reacted with a trialkyl aluminum compound.
  • the disadvantage of this carrier method is that only a small part of the one used Metallocens is fixed to the carrier material by physisorption. When dosing the catalyst system in the reactor, the metallocene can easily from the Carrier surface are detached. This leads to a partially homogeneous ongoing polymerization, resulting in an unsatisfactory morphology of the polymer has the consequence.
  • WO 96/04319 describes a catalyst system in which the Cocatalyst is covalently bound to the support material. This However, catalyst system has low polymerization activity, moreover can the high sensitivity of the supported cationic metallocene catalysts problems with the introduction into the polymerization system to lead.
  • WO 97/19959 discloses supported catalyst systems in which ionic Activator compounds via reactive surface hydroxyl groups inorganic oxide are bound as a carrier.
  • the task was to provide a supported catalyst system provide, which avoids the disadvantages of the prior art and still high polymerization activities and good polymer morphology guaranteed.
  • the present invention thus relates to a supported catalyst system and a Process for its production.
  • the catalyst system according to the invention is obtainable by a) reaction of a Lewis base of the formula I and one Organometallic compound of formula II as a cocatalyst with a support and b) subsequent reaction of the reaction product obtained in step a) (modified carrier material) with a solution or suspension containing one Metallocene compound and at least one organometallic compound of the formula III, the organometallic compound of the formula II covalently attached to the support is bound.
  • reaction product can optionally be introduced into the reactor be made or carried out only in the reactor.
  • a process for producing an olefin polymer can also be an advantage.
  • the carrier is a porous inorganic or organic solid.
  • the carrier preferably contains at least one inorganic oxide, such as silicon oxide, aluminum oxide, aluminosilicates, zeolites, MgO, ZrO 2 , TiO 2 , B 2 O 3 , CaO, ZnO, ThO 2 , Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , CaCO 3 , MgCO 3 , Na 2 SO 4 , Al 2 (SO 4 ) 3 , BaSO 4 , KNO 3 , Mg (NO 3 ) 2 , Al (NO 3 ) 3 , Na 2 O, K 2 O or Li 2 O, in particular Silicon oxide and / or aluminum oxide.
  • inorganic oxide such as silicon oxide, aluminum oxide, aluminosilicates, zeolites, MgO, ZrO 2 , TiO 2 , B 2 O 3 , CaO, ZnO, ThO 2 , Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , CaCO 3 , M
  • the carrier can also contain at least one polymer, for example a homo- or copolymer, a crosslinked polymer or polymer blends.
  • polymers are polyethylene, polypropylene, polybutene, polystyrene, polystyrene crosslinked with divinylbenzene, polyvinyl chloride, acrylic-butadiene-styrene copolymer, polyamide, polymethacrylate, polycarbonate, polyester, polyacetal or polyvinyl alcohol.
  • the carrier has a specific surface area in the range from 10 to 1000 m 2 / g, preferably from 150 to 500 m 2 / g.
  • the average particle size of the carrier is 1 to 500 ⁇ m, preferably 5 to 350 ⁇ m.
  • the carrier is preferably porous with a pore volume of the carrier of 0.5 to 4.0 ml / g, preferably 1.0 to 3.5 ml / g.
  • a porous carrier has a certain proportion cavities (pore volume).
  • the shape of the pores is usually irregular, often spherical. The pores can pass through small pore openings be connected.
  • the pore diameter is preferably approximately 2 to 50 nm.
  • the particle shape of the porous support can be irregular or spherical his.
  • the particle size of the carrier can e.g. B. by cryogenic grinding and / or Sieving can be set arbitrarily.
  • the Lewis base corresponds to the general formula 1, in which M 2 R 3 R 4 R 5 R 3 , R 4 and R 5 are identical or different and are a hydrogen atom, a halogen atom, a C 1 -C 20 alkyl, C 6 -C 40 aryl, C 7 -C 40 alkylaryl or C 7 - C 40 arylalkyl group.
  • either two radicals or all three radicals R 3 , R 4 and R 5 can be connected to one another via C 2 -C 20 carbon units.
  • M 2 is an element of the 5th main group of the Periodic Table of the Elements, in particular nitrogen or phosphorus.
  • the organometallic compounds of the formula II are strong, neutral Lewis acids M 3 R 6 R 7 R 8 wherein M 3 is an element of III.
  • Main group of the Periodic Table of the Elements is, preferably boron and aluminum and R 6 , R 7 and R 8 may be the same or different and a hydrogen atom, a halogen atom or a C 1 -C 40 -halogen-containing group, such as C 1 -C 40 -halogenoalkyl, C 6 -C 40 -halogen- Aryl, C 7 -C 40 halo-alkyl-aryl or C 7 -C 40 halo-aryl-alkyl group, where at least one of the radicals R 6 , R 7 and R 8 is a C 1 -C 40 is a halogen-containing group.
  • organometallic compounds of the formula II are trispentafluorophenylborane and trispentafluorophenylalane.
  • the organometallic compounds of the formula III are neutral Lewis acids, in which [M 4 R 9 j ] k M 4 is an element of I., II. And III. Main group of the Periodic Table of the Elements is.
  • the elements magnesium and aluminum are preferred. Aluminum is particularly preferred.
  • the radicals R 9 can be identical or different and are a hydrogen atom, a halogen atom, a C 1 -C 40 hydrocarbon group such as a C 1 -C 20 alkyl, C 6 -C 40 aryl, C 7 - C 40 aryl alkyl or C 7 -C 40 alkyl aryl group.
  • j is an integer from 1 to 3 and k is an integer from 1 to 4.
  • organometallic compounds of the formula III are trimethylaluminum triethylaluminum triisopropyl trihexylaluminum trioctyl Tri-n-butyl Tri-n-propyl Triisoprenaluminium dimethylaluminum diethylaluminum diisobutylaluminum monochloride methylalulminum ethylaluminum dimethylaluminum Diethytaluminiumhydrid diisopropyl Dimethylaluminum (trimethylsiloxide) Dimethylaluminum (triethylsiloxid) Phenylalan Pentafluorphenylalan o-Tolylalan.
  • Metallocene compounds can e.g. bridged or unbridged Biscyclopentadienyl complexes, e.g. in EP 129 368, EP 561 479, EP 545 304 and EP 576 970 are described, monocyclopentadienyl complexes such as bridged amidocyclopentadienyl complexes which e.g. in EP 416 815 are multinuclear cyclopentadienyl complexes as described in EP 632 063, ligand substituted tetrahydropentalenes as described in EP 659 758 or ligand substituted tetrahydroindenes as described in EP 661 300.
  • bridged or unbridged Biscyclopentadienyl complexes e.g. in EP 129 368, EP 561 479, EP 545 304 and EP 576 970 are described, monocyclopentadienyl complexes such as bridged amidocyclopentadienyl complexe
  • Organometallic compounds can also be used in which the complexing ligand contains no cyclopentadienyl ligand. Examples of this are diamine complexes of III. and IV. Subgroup of the Periodic Table of the Elements, as described, for example, in DH McConville, et al., Macromolecules, 1996, 29, 5241 and DH McConville, et al., J. Am. Chem. So., 1996, 118, 10008. In addition, diimine complexes of subgroup VIII of the Periodic Table of the Elements (eg Ni 2+ or Pd 2+ complexes), as described by Brookhart et al., J. Am. Chem. So.
  • Z is preferably CH 2 , CH 2 CH 2 , CH (CH 3 ) CH 2 , CH (C 4 H 9 ) C (CH 3 ) 2 , C (CH 3 ) 2 , (CH 3 ) 2 Si, (CH 3 ) 2 Ge.
  • Z can also form a mono- or polycyclic ring system with one or more radicals R 'and / or R ".
  • Chiral bridged metallocene compounds of the formula IV are preferred, in particular those in which one or both cyclopentadienyl rings are substituted so that they represent an indenyl ring.
  • the indenyl ring is preferably substituted, in particular in the 2-, 4-, 2,4,5-, 2,4,6-, 2,4,7 or 2,4,5,6-position, with C 1 -C 20 carbon-containing groups, such as C 1 -C 10 alkyl or C 6 -C 20 aryl, where two or more substituents of the indenyl ring can together form a ring system.
  • corresponding zirconium dimethyl compounds and the corresponding zirconium- 4- butadiene compounds are also preferred, as well as the corresponding compounds with 1,2- (1-methyl-ethanediyl) -, 1,2- (1,1-dimethyl-ethanediyl) ) - and 1,2- (1,2-dimethyl-ethanediyl) bridge.
  • the carrier material is used to produce the catalyst system according to the invention suspended in an organic solvent.
  • Suitable solvents are aromatic or aliphatic solvents such as hexane, heptane, dodecane, toluene or xylene or halogenated hydrocarbons, such as methylene chloride or halogenated aromatic hydrocarbons, such as o-dichlorobenzene.
  • the carrier can previously with an organometallic compound Formula III are pretreated. Then one or more Lewis bases of formula I added to this suspension, the reaction time between 1 Minute and 48 hours, a reaction time of 10 minutes is preferred and 2 hours.
  • the reaction solution can be isolated and then resuspended be or also directly with an organometallic compound of the formula II are implemented.
  • the response time is between 1 minute and 48 hours, a reaction time of 10 minutes and 2 hours is preferred.
  • the catalyst system according to the invention can have one or more Lewis bases of formula I in any stoichiometric ratio with or several organometallic compounds of the formula II are implemented.
  • Prefers is the amount of 1 to 4 equivalents of a Lewis base of formula I with one equivalent to an organometallic compound of the formula II. Particularly preferred the amount of one equivalent of a Lewis base of formula I with one equivalent an organometallic compound of formula II.
  • the reaction product of this Implementation is a metallocenium-forming compound that is covalent to the Carrier material is fixed. It is subsequently called a modified carrier material designated. The reaction solution is then filtered and with one of the above mentioned solvents washed. Then the modified carrier material in the Vacuum dried.
  • the reaction of the mixture of one or more metallocene compounds of the formula IV and one or more organometallic compounds of the formula III with the modified carrier material preferably takes place in such a way that one or more metallocene compounds of the formula IV is dissolved or suspended in a solvent described above and then one or several organometallic compounds of the formula III, which are preferably also dissolved or suspended, are reacted.
  • the stoichiometric ratio of metallocene compound of the formula IV and an organometallic compound of the formula III is 100 1 to 10 -4 : 1.
  • the ratio is preferably 1: 1 to 10 -2 : 1.
  • the modified carrier material can be reacted with a mixture of a metallocene compound of the formula IV and an organometallic compound of the formula III either directly in the polymerization reactor or before being added to the polymerization reactor in a reaction vessel.
  • the addition of an organometallic compound of the formula III has a positive influence on the activity of the catalyst system.
  • Polymerization catalysts consisting of a modified carrier material as described above and a metallocene compound, for example of the formula IV, show significantly lower activities compared to the catalyst system according to the invention which contains a mixture of the modified carrier material described above, a metallocene compound of the formula IV and an organometallic compound of the formula III.
  • the amount of modified carrier to a metallocene compound of formula IV is preferably 10 g: 1 ⁇ mol to 10 -3 : 1 ⁇ mol.
  • the stoichiometric ratio of metallocene compound of the formula IV to the organometallic compound of the formula II fixed on the support is 100: 1 to 10 -4 : 1, preferably 1: 1 to 10 -2 : 1.
  • the supported catalyst system can be used directly for the polymerization. However, it can also be resuspended for polymerization after removal of the solvent be used.
  • the advantage of this activation method is that it Option offers, the polymerization-active catalyst system only in the reactor let develop. This prevents that when the air-sensitive catalyst, some decomposition occurs.
  • a process for producing an olefin polymer is carried out Polymerization of one or more olefins in the presence of the invention Described catalyst system.
  • the polymerization can be a homo- or a Be copolymerization.
  • olefins examples include 1-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, styrene, cyclic olefins such as norbornene, vinylnorbornene, tetracyclododecene, ethylidene norbornene, dienes such as 1, 3-butadiene or 1,4-hexadiene, biscyclopentadiene or methyl methacrylate.
  • 1-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, styrene, cyclic olefins such as norbornene, vinylnorbornene, tetracyclododecene, ethylidene norbornene, dienes such as 1, 3-butadiene or 1,4-hexadiene
  • propylene or ethylene are homopolymerized, ethylene is copolymerized with one or more C 3 -C 20 -1-olefins, in particular propylene, and / or one or more C 4 -C 20 -dienes, in particular 1,3-butadiene, or norbornene and Ethylene copolymerized.
  • the polymerization is preferably carried out at a temperature of from -60 to 300.degree. C., particularly preferably from 30 to 250.degree.
  • the pressure is 0.5 to 2500 bar, preferably 2 to 1500 bar.
  • the polymerization can be carried out continuously or batchwise, in one or more stages, in solution, in suspension, in the gas phase or in a supercritical medium.
  • the supported catalyst system can either be formed directly in the polymerization system or it can be resuspended as a powder or solvent, and metered into the polymerization system as a suspension in an inert suspension medium.
  • olefin polymers with a broad molecular weight distribution preferably uses catalyst systems that are two or more different Transition metal compounds, e.g. B. contain metallocenes.
  • an aluminum alkyl for example trimethyl aluminum, triethyl aluminum or Triisobutyl aluminum advantageous. This cleaning can be done both in Polymerization system itself or the olefin is added to the Polymerization system contacted with the Al compound and then separated again.
  • the total pressure in the polymerization system is 0.5 to 2500 bar, preferably 2 to 1500 bar.
  • the compound according to the invention is used in a concentration, based on the transition metal, of preferably 10 -3 to 10 -8 , preferably 10 -4 to 10 -7 mol, transition metal per dm 3 solvent or per dm 3 reactor volume.
  • Suitable solvents for the preparation of both the supported chemical compound according to the invention and the catalyst system according to the invention are aliphatic or aromatic solvents such as hexane or toluene, ethereal solvents such as tetrahydrofuran or diethyl ether or halogenated hydrocarbons such as methylene chloride or halogenated aromatic hydrocarbons such as o- dichlorobenzene.
  • another alkyl aluminum compound such as trimethyl aluminum, triethyl aluminum, triisobutyl aluminum, trioctyl aluminum or isoprenyl aluminum
  • another alkyl aluminum compound such as trimethyl aluminum, triethyl aluminum, triisobutyl aluminum, trioctyl aluminum or isoprenyl aluminum
  • This is added to the polymerization system in a concentration of 100 to 0.01 mmol AI per kg reactor content.
  • Triisobutylaluminum and triethylaluminum are preferably used in a concentration of 200 to 0.001 mmol AI per kg reactor content.
  • the molar Al / M ratio can be chosen to be small in the synthesis of a supported catalyst system.
  • an additive such as an antistatic can be used in the process according to the invention, for example to improve the grain morphology of the olefin polymer.
  • antistatic agents that are suitable for the polymerization can be used. Examples of these are salt mixtures of calcium salts of medialanic acid and chromium salts of N-stearylanthranilic acid, which are described in DE-A-3543360.
  • suitable antistatic agents are, for example, C 12 to C 22 fatty acid soaps of alkali or alkaline earth metals, salts of sulfonic acid esters, esters of polyethylene glycols with fatty acids, polyoxyethylene alkyl ethers, etc. An overview of antistatic agents is given in EP-A 107127.
  • a mixture of a metal salt can be used as an antistatic Medialanklare, a metal salt of anthranilic acid and a polyamine used as described in EP-A 636636.
  • the antistatic is preferably used as a solution, in the preferred case of Stadis® 450 preferably 1 to 50% by weight of this solution, preferably 5 to 25% by weight, based on the mass of the supported catalyst used (support with covalently fixed metallocenium-forming compound and one or more metallocene compounds, for example of the formula IV), are used.
  • the required amounts of antistatic can vary widely.
  • the actual polymerization is preferably carried out in liquid monomer (bulk) or in the gas phase.
  • the antistatic can be metered in at any time for the polymerization become.
  • a preferred practice is that the supported Catalyst system in an organic solvent, preferably alkanes such as heptane or isododecane, is resuspended. Then it is stirred into the Polymerization autoclave added. Then the antistatic is added. The Polymerization is carried out at temperatures in the range from 0 to 100 ° C.
  • a another preferred procedure is that the antistatic before adding the supported catalyst system is metered into the polymerization autoclave. The resuspended supported catalyst system is then stirred metered in at temperatures in the range from 0 to 100 / C.
  • the polymerization time can range from 00.1 to 24 hours.
  • a polymerization time is preferred Range from 0.1 to 5 hours.
  • a dry 16 dm 3 reactor was first flushed with nitrogen and then with propylene and filled with 10 dm 3 of liquid propylene. Then 4 cm 3 of a 20% triisobutyl aluminum solution in Varsol diluted with 30 cm 3 of heptane were added to the reactor and the mixture was stirred at 30 ° C. for 15 minutes. The catalyst from Example 2 was then resuspended in heptane and this suspension was added to the reactor. The reaction mixture was heated to the polymerization temperature of 65 ° C. (4 ° C./min) and the polymerization system was kept at 65 ° C. for 1 hour by cooling. The polymerization was stopped by venting the remaining propylene. The polymer was dried in a vacuum drying cabinet.
  • the result is 1.1 kg of polypropylene powder.
  • the reactor showed no deposits Inner wall or stirrer.
  • the catalyst activity was 132 kg PP / g metallocene x h.
  • a dry 16 dm 3 reactor was first flushed with nitrogen and then with propylene and filled with 10 dm 3 of liquid propylene.
  • the result is 0.33 kg of polypropylene powder.
  • the reactor showed no deposits Inner wall or stirrer.
  • the catalyst activity was 40 kg PP / g metallocene x h.
  • a dry 16 dm 3 reactor was first flushed with nitrogen and then with propylene and filled with 10 dm 3 of liquid propylene.
  • the result is 1.0 kg of polypropylene powder.
  • the reactor showed no deposits Inner wall or stirrer.
  • the catalyst activity was 118 kg PP / g metallocene x h.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein geträgertes Katalysatorsystem, erhältlich aus mindestens einem Metallocen, einem Co-Katalysator, einem Träger, einer Lewis-Base und einer Organometallverbindung. Das Katalysatorsystem kann vorteilhaft zur Polymerisation von Olefinen eingesetzt werden. Hierbei wird auf die Verwendung von Aluminoxanen wie Methylaluminoxan (MAO) als Cokatalysator verzichtet und dennoch eine hohe Katalysatoraktivität und gute Polymermorphologie erzielt.
Die Rolle von kationischen Komplexen bei der Ziegler-Natta-Polymerisation mit Metallocenen ist allgemein anerkannt (H.H. Brintzinger, D. Fischer, R. Mülhaupt, R. Rieger, R. Waymouth, Angew. Chem. 1995, 107, 1255-1283).
MAO als wirksamer Co-Katalysator hat den Nachteil, in hohem Überschuß eingesetzt werden zu müssen. Die Darstellung katonischer Alkylkomplexe eröffnet den Weg MAO freier Katalysatoren mit vergleichbarer Aktivität, wobei der Co-Katalysator nahezu stöchiometrisch eingesetzt werden kann.
Die Synthese von "Kationen-ähnlichen" Metallocen-Polymerisationskatalysatoren, wird im J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 3623 beschrieben. Ein Verfahren zur Herstellung von Salzen der allgemeinen Form LMX+XA- nach dem oben beschriebenen Prinzip wird in EP 520 732 beansprucht.
EP 558158 beschreibt zwitterionische Katalysatorsysteme, die aus Metallocendialkyl-Verbindungen und Salzen der Form [R3NH]+[B(C6H5)4]- dargestellt werden. Die Umsetzung eines solchen Salzes mit z.B. Cp2ZrMe2 liefert durch Protolyse unter Methanabspaltung intermediär ein Zirkonocenmethyl-Kation. Dieses reagiert über C-H-Aktivierung zum Zwitterion Cp2Zr+-(m-C6H4)-BPh3- ab. Das Zr-Atom ist dabei kovalent an ein Kohlenstoffatom des Phenylrings gebunden und wird über agostische Wasserstoffbindungen stabilisiert.
US 5, 348, 299 beschreibt zwitterionische Katalysatorsysteme, die aus Metallocendialkyl-Verbindungen und Salzen der Form [R3NH]+[B(C6H5)4] durch Protolyse dargestellt werden. Die C-H-Aktivierung als Folgereaktion unterbleibt dabei. EP 426 637 beschreibt ein Verfahren in dem das Lewis-saure CPh3 + Kation zur Abstraktion der Methylgruppe vom Metallzentrum eingesetzt wird. Als schwach koordinierendes Anion fungiert ebenfalls B(C6F5)4-.
Für eine industrielle Nutzung von Metallocen-Katalysatoren ist eine Trägerung vorteilhaft, um die Morphologie des resultierenden Polymers zu beeinflussen. Die Trägerung von kationischen Metallocen-Katalysatoren auf Basis von Borat-Anionen ist in WO 91/09882 beschrieben. Dabei wird das Katalysatorsystem durch Aufbringen einer Dialkylmetallocen-Verbindung und einer Brönsted-sauren quartären Ammonium Verbindung mit einem nichtkoordinierenden Anion wie Tetrakispentafluorphenylborat auf einem anorganischen Träger gebildet. Das Trägermaterial wird zuvor mit einer Trialkylaluminium-Verbindung umgesetzt.
Nachteil dieses Trägerungsverfahren ist, daß nur ein geringer Teil des eingesetzten Metallocens durch Physisorption an dem Trägermaterial fixiert ist. Bei der Dosierung des Katalysatorsystems in den Reaktor kann das Metallocen leicht von der Trägeroberfläche abgelöst werden. Dies führt zu einer teilweise homogen verlaufenden Polymerisation, was eine unbefriedigende Morphologie des Polymers zur Folge hat.
In WO 96/04319 wird ein Katalysatorsystem beschrieben, in welchem der Cokatalysator kovalent an das Trägermaterial gebunden ist. Dieses Katalysatorsystem weist jedoch eine geringe Polymerisationsaktivität auf, zudem kann die hohe Empfindlichkeit der geträgerten kationischen Metallocen-Katalysatoren zu Problemen bei der Einschleusung in das Polymerisationssystem führen.
WO 97/19959 offenbart geträgerte Katalysatorsysteme, in denen ionische Aktivatorverbindungen über reaktive Oberflächen-Hydroxylgruppen an ein anorganisches Oxid als Träger gebunden sind.
Die Aufgabe bestand darin ein geträgertes Katalysatorsystem zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und trotzdem hohe Polymerisationsaktivitäten und eine gute Polymermorphologie garantiert. Zudem bestand die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines Katalysatorsystems zu entwickeln, das es ermöglicht die Aktivierung des Katalysatorsystems wahlweise vor dem Einschleusen oder aber erst im Polymerisationssystem durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein geträgertes Katalysatorsystem und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Das erfindungsgemäße Katalysatorsystem ist erhältlich durch a) Umsetzung einer Lewis-Base der Formel I und einer Organometallverbindung der Formel II als Cokatalysator mit einem Träger und b) anschließende Umsetzung des in Schritt a) erhaltenen Reaktionsproduktes (modifiziertes Trägermaterial) mit einer Lösung oder Suspension, enthaltend eine Metallocen-Verbindung und mindestens eine Organometall-Verbindung der Formel III, wobei die Organometallverbindung der Formel II kovalent an den Träger gebunden ist.
Die Aktivierung des Metallocens durch Umsetzung mit dem in Schritt a) erhaltenen Reaktionsprodukt kann wahlweise vor dem Einschleusen in den Reaktor vorgenommen werden oder aber erst im Reaktor durchgeführt werden. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines Olefinpolymers beschrieben. Die Zugabe eines Additivs, z.B. Antistatikums, welches zum Polymerisationssystem zudosiert wird, kann zusätzlich von Vorteil sein.
Der Träger ist ein poröser anorganischer oder organischer Feststoff. Bevorzugt enthält der Träger mindestens ein anorganisches Oxid, wie Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Aluminosilicate, Zeolithe, MgO, ZrO2, TiO2, B2O3, CaO, ZnO, ThO2, Na2CO3, K2CO3, CaCO3, MgCO3, Na2SO4, Al2(SO4)3, BaSO4, KNO3, Mg(NO3)2, Al(NO3)3, Na2O, K2O oder Li2O, insbesondere Siliziumoxid und/oder Aluminiumoxid. Der Träger kann auch mindestens ein Polymer enthalten, z.B. ein Homo- oder Copolymer, ein vernetztes Polymer oder Polymerblends. Beispiele für Polymere sind Polyethylen, Polypropylen, Polybuten, Polystyrol, mit Divinylbenzol vernetztes Polystyrol, Polyvinylchlorid, Acryl-Butadien-Styrol-Copolymer, Polyamid, Polymethacrylat, Polycarbonat, Polyester, Polyacetal oder Polyvinylalkohol.
Der Träger weist eine spezifische Oberfläche im Bereich von 10 bis 1 000 m2/g, bevorzugt von 150 bis 500 m2/g auf. Die mittlere Partikelgröße des Trägers beträgt 1 bis 500 µm, bevorzugt 5 bis 350 µm.
Bevorzugt ist der Träger porös mit einem Porenvolumen des Trägers von 0,5 bis 4,0 ml/g, bevorzugt 1,0 bis 3,5 ml/g. Ein poröser Träger weist einen gewissen Anteil an Hohlräumen (Porenvolumen) auf. Die Form der Poren ist meist unregelmäßig, häufig sphärisch ausgebildet. Die Poren können durch kleine Porenöffnungen miteinander verbunden sein. Der Porendurchmesser beträgt vorzugsweise etwa 2 bis 50 nm. Die Partikelform des porösen Trägers kann irregulär oder sphärisch sein. Die Teilchengröße des Trägers kann z. B. durch kryogene Mahlung und/oder Siebung beliebig eingestellt werden.
Die Lewis-Base entspricht der allgemeinen Formel 1, worin M2R3R4R5 R3, R4 und R5 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine C1-C20-Alkyl-, C6-C40-Aryl-, C7-C40-Alkylaryl- oder C7-C40-Arylalkyl-Gruppe bedeuten. Außerdem können entweder zwei Reste oder alle drei Reste R3, R4 und R5 über C2-C20-Kohlenstoffeinheiten miteinander verbunden sein. M2 ist ein Element der V. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente, insbesondere Stickstoff oder Phosphor.
Beispiele für Verbindungen der Formel I sind:
  • Triethylamin
  • Triisopropylamin
  • Triisobutylamin
  • Tri(n-butyl)amin
  • N,N-Dimethylanilin
  • N,N-Diethylanilin
  • N, N-2,4,6-Pentamethylanilin
  • Dicyclohexylamin
  • Pyridin
  • Pyrazin
  • Triphenylphosphin
  • Tri (methylphenyl)phosphin
  • Tri (dimethylphenyl)phosphin.
    • Bei den Organometall-Verbindungen der Formel II handelt es sich um starke, neutrale Lewissäuren M3R6R7R8 worin
    M3 ein Element der III. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente ist, bevorzugt Bor und Aluminium und
    R6, R7 und R8 gleich oder verschieden sein kann und ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine C1-C40-halogenhaltige Gruppe, wie C1-C40-Halogen-Alkyl-, C6-C40-Halogen-Aryl-, C7-C40-Halogen-Alkyl-Aryl- oder C7-C40-Halogen-Aryl-Alkyl-Gruppe bedeuten, wobei mindestens einer der Reste R6, R7 und R8 eine C1-C40-halogenhaltige Gruppe ist.
    Beispiele für bevorzugte Organometall-Verbindungen der Formel II sind Trispentafluorphenylboran und Trispentafluorphenylalan.
    Bei den Organometallverbindungen der Formel III handelt es sich um neutrale Lewissäuren, worin [M4R9 j]k M4 ein Element der I., II. und III. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente ist. Bevorzugt sind dabei die Elemente Magnesium und Aluminium. Besonders bevorzugt ist Aluminium.
    Die Reste R9 können gleich oder verschieden sein und sind ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine C1-C40-Kohlenwasserstoff-Gruppe wie eine C1-C20-Alkyl-, C6-C40-Aryl-, C7-C40-Aryl-alkyl oder C7-C40-Alkyl-aryl-Gruppe.
    j ist eine ganze Zahl von 1 bis 3 und k ist eine ganze Zahl von 1 bis 4.
    Beispiele für bevorzugte Organometall-Verbindungen der Formel III sind
    Trimethylaluminium
    Triethylaluminium
    Triisopropylaluminium
    Trihexylaluminium
    Trioctylaluminium
    Tri-n-butylaluminium
    Tri-n-propylaluminium
    Triisoprenaluminium
    Dimethylaluminiummonochlorid
    Diethylaluminiummonochlorid
    Diisobutylaluminiummonochlorid
    Methylaluminiumsesquichlorid
    Ethylaluminiumsesquichlorid
    Dimethylaluminiumhydrid
    Diethytaluminiumhydrid
    Diisopropylaluminiumhydrid
    Dimethylaluminium(trimethylsiloxid)
    Dimethylaluminium(triethylsiloxid)
    Phenylalan
    Pentafluorphenylalan
    o-Tolylalan.
    Metallocenverbindungen können z.B. verbrückte oder unverbrückte Biscyclopentadienylkomplexe sein, wie sie z.B. in EP 129 368, EP 561 479, EP 545 304 und EP 576 970 beschrieben sind, Monocyclopentadienylkomplexe, wie verbrückte Amidocyclopentadienylkomplexe die z.B. in EP 416 815 beschrieben sind, mehrkernige Cyclopentadienylkomplexe wie in EP 632 063 beschreiben,-Ligand substituierte Tetrahydropentalene wie in EP 659 758 beschrieben oder-Ligand substituierte Tetrahydroindene wie in EP 661 300 beschrieben.
    Außerdem können Organometallverbindungen eingesetzt werden, in denen der komplexierende Ligand kein Cyclopentadienyl-Liganden enthält. Beispiele hierfür sind Diamin-Komplexe der III. und IV. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente, wie sie z.B. bei D.H. McConville, et al., Macromolecules, 1996, 29, 5241 und D.H. McConville, et al., J. Am. Chem. So., 1996, 118, 10008 beschrieben werden. Außerdem können Diimin-Komplexe der VIII. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente (z.B. Ni2+ oder Pd2+ Komplexe), wie sie bei Brookhart et al., J. Am. Chem. So. 1995, 117, 6414 und, Brookhart et al., J. Am. Chem. So., 1996, 118, 267 beschrieben werden, eingesetzt weden. Ferner lassen sich 2,6-bis(imino)pyridyl-Komplexe der VIII. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente (z.B. Co2+ oder Fe2+ Komplexe), wie sie bei Brookhart et al., J. Am. Chem. So. 1998, 120, 4049 und Gibson et al., Chem. Commun. 1998, 849 beschrieben werden, einsetzen.
    Die Metallocenverbindungen sind verbrückte Verbindungen der Formel IV,
    Figure 00080001
    worin
    M1
    ein Metall der III., IV., V. oder VI. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente ist, insbesondere Ti, Zr oder Hf,
    R'
    gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom oder SiRx 3 sind, worin Rx gleich oder verschieden ein Wasserstoffatom oder eine C1-C40-kohlenstoffhaltige Gruppe wie C1-C20-Alkyl, C1-C10-Fluoralkyl, C1-C10-Alkoxyl C6-C20-Aryl, C6-C10-Fluoraryl, C6-C10-Aryloxy, C2-C10-Alkenyl, C7-C40-Arylalkyl, C7-C40-Alkylaryl oder C8-C40-Arylalkenyl sind, oder R' sind eine C1-C30-kohlenstoffhaltige Gruppe wie C1-C25-Alkyl, z. B. Methyl, Ethyl, tert.-Butyl, Cyclohexyl oder Octyl, C2-C25-Alkenyl, C3-C15-Alkylalkenyl, C6-C24-Aryl, C5-C24-Heteroaryl wie Pyridyl, Furyl oder Chinolyl, C7-C30-Arylalkyl, C7-C30-Alkylaryl, fluorhaltiges C1-C25-Alkyl, fluorhaltiges C6-C24-Aryl, fluorhaltiges C7-C30-Arylalkyl, fluorhaltiges C7-C30-Alkylaryl oder C1-C12-Alkoxy ist, oder zwei oder mehrere Reste R' können so miteinander verbunden sein, daß die Reste R' und die sie verbindenden Atome des Cyclopentadienylringes ein C4-C24-Ringsystem bilden, welches seinerseits substituiert sein kann,
    R"
    gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom oder SiR x 3 sind, worin Rx gleich oder verschieden ein Wasserstoffatom oder eine C1-C40-kohlenstoffhaltige Gruppe wie C1-C20-Alkyl, C1-C10-Fluoralkyl, C1-C10-Alkoxy, C6-C14-Aryl, C6-C10-Fluoraryl, C6-C10-Aryloxy, C2-C10-Alkenyl, C7-C40-Arylalkyl, C7-C40-Alkylaryl oder C8-C40-Arylalkenyl sind, oder R" sind eine C1-C30-kohlenstoffhaltige Gruppe wie C1-C25-Alkyl, z. B. Methyl, Ethyl, tert.-Butyl, Cyclohexyl oder Octyl, C2-C25-Alkenyl, C3-C15-Alkylalkenyl, C6-C24-Aryl, C5-C24-Heteroaryl, z. B. Pyridyl, Furyl oder Chinolyl, C7-C30-Arylalkyl, C7-C30-Alkylaryl, fluorhaltiges C1-C25-Alkyl, fluorhaltiges C6-C24-Aryl, fluorhaltiges C7-C30-Arylalkyl, fluorhaltiges C7-C30-Alkylaryl oder C1-C12-Alkoxy ist, oder zwei oder mehrere Reste R" können so miteinander verbunden sein, daß die Reste R" und die sie verbindenden Atome des Cyclopentadienylringes ein C4-C24-Ringsystem bilden, welches seinerseits substituiert sein kann,
    l
    gleich 4 ist,
    m
    gleich 4 ist,
    L1
    gleich oder verschieden sein können und ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, oder ORy, SRy, OSiRy 3, SiRy 3, PRy 2 oder NRy 2 bedeuten, worin Ry ein Halogenatom, eine C1-C10 Alkylgruppe, eine halogenierte C1-C10-Alkylgruppe, eine C6-C20 Arylgruppe oder eine halogenierte C6-C20 Arylgruppe sind, oder L1 sind eine Toluolsulfonyl-, Trifluoracetyl-, Trifluoracetoxyl-, Trifluormethansulfonyl-, Nonafluorbutansulfonyl- oder 2,2,2-Trifluorethansulfonyl-Gruppe,
    o
    eine ganze Zahl von 1 bis 4, bevorzugt 2 ist,
    Z
    ein verbrückendes Strukturelement zwischen den beiden Cyclopentadienylringen bezeichnet und
    v
    ist 1.
    Beispiele für Z sind Gruppen M2RZRZ=, worin M2 Kohlenstoff, Silizium, Germanium oder Zinn ist und RZ und Rz= gleich oder verschieden eine C1-C20-kohlenwasserstoffhaltige Gruppe wie C1-C10-Alkyl, C6-C14-Aryl oder Trimethylsilyl bedeuten. Bevorzugt ist Z gleich CH2, CH2CH2, CH(CH3)CH2, CH(C4H9)C(CH3)2, C(CH3)2, (CH3)2Si, (CH3)2Ge. (CH3)2Sn, (C6H5)2Si, (C6H5)(CH3)Si, (C6H5)2Ge, (C6H5)2Sn, (CH2)4Si, CH2Si(CH3)2, o-C6H4 oder 2,2'-(C6H4)2. Z kann auch mit einem oder mehreren Resten R' und/oder R" ein mono- oder polycyclisches Ringsystem bilden.
    Bevorzugt sind chirale verbrückte Metallocenverbindungen der Formel IV, insbesondere solche in denen einer oder beide Cyclopentadienylringe so substituiert sind, daß sie einen Indenylring darstellen. Der Indenylring ist bevorzugt substituiert, insbesondere in 2-, 4-, 2,4,5-, 2,4,6-, 2,4,7 oder 2,4,5,6-Stellung, mit C1-C20-kohlenstoffhaltigen Gruppen, wie C1-C10-Alkyl oder C6-C20-Aryl, wobei auch zwei oder mehrere Substituenten des Indenylrings zusammen ein Ringsystem bilden können.
    Beispiele für Metallocenverbindungen sind:
  • Dimethylsilandiylbis(indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(4-naphthyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-benzo-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(1-naphthyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(2-naphthyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-t-butyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-isopropyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-ethyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-acenaphth-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2,4-dimethyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-ethyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4,5-benzo-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4,6 diisopropyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethyisilandiylbis(2-methyl-4,5 diisopropyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsjlandiylbis(2,4,6-trimethyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2,5,6-trimethyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2,4,7-trimethyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-5-isobutyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-5-t-butyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-4-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-4,6 diisopropyl-indenyl)zirkoniumdichiorid
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-4-isopropyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-4,5-benzo-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-4,5-(methylbenzo)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-4,5-(tetramethylbenzo)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-4-acenaphth-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-5-isobutyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • 1,2-Ethandiylbis(2-methyl-4-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • 1,4-Butandiylbis(2-methyl-4-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • 1,2-Ethandiylbis(2-methyl-4,6 diisopropyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • 1,4-Butandiylbis(2-methyl-4-isopropyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • 1,4-Butandiylbis(2-methyl-4,5-benzo-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • 1,2-Ethandiylbis(2-methyl-4,5-benzo-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • 1,2-Ethandiylbis(2,4,7-trimethyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • 1,2-Ethandiylbis(2-methyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • 1,4-Butandiylbis(2-methyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • [4-(η5-Cyclopentadienyl)-4,6,6-trimethyl-(η5-4,5-tetrahydropentalen)]-dichlorozirconium
  • [4-(η5-3'-Trimethylsilyl-cyclopentadienyl)-4,6,6-trimethyl-(η5-4,5-tetrahydropentalen)]-dichlorozirconium
  • [4-(η5-3'-isopropyl-cyclopentadienyl)-4,6,6-trimethyl-(η5-4,5-tetrahydropentalen)]-dichlorozirconium
  • [4-(η5-Cyclopentadienyl)-4,7,7-trimethyl-(η5-4,5,6,7-tetrahydroindenyl)]-dichlorotitan
  • [4-(η5-Cyclopentadienyl)-4,7,7-trimethyl-(η5-4,5,6,7-tetrahydroindenyl)]-dichlorozirkonium
  • [4-(η5-Cyclopentadienyl)4,7,7-trimethyl-(η5-4,5,6,7-tetrahydroindenyl)]-dichlorohafnium
  • [4-(η5-3'-tert.Butyl-cyclopentadienyl)4,7,7-trimethyl-(η5-4,5,6,7-tetrahydroindenyl)]-dichlorotitan
  • 4-(η5-3'-Isopropylcyclopentadienyl)-4,7,7-trimethyl-(η5-4,5,6,7-tetrahydroindenyl)]-dichlorotitan
  • 4-(η5-3'-Methylcyclopentadienyl)-4,7,7-trimethyl-(η5-4,5,6,7-tetrahydroindenyl)]-dichlorotitan
  • 4-(η5-3'-Trimethylsilyl-cyclopentadienyl)-2-trimethylsilyl-4,7,7-trimethyl-(η5-4,5,6,7-tetrahydroindenyl)]-dichlorotitan
  • 4-(η5-3'-tert.Butyl-cyclopentadienyl)-4,7,7-trimethyl-(η5-4,5,6,7-tetrahydroindenyl)]-dichlorozirkonium
  • (Tertbutylamido)-(tetramethyl-η5-cyclopentadienyl)-dimethylsilyl-dichlorotitan
  • (Tertbutylamido)-(tetramethyl-η5-cyclopentadienyl)-1,2-ethandiyl-dichlorotitan-dichlorotitan
  • (Methylamido)-(tetramethyl-η5-cyclopentadienyl)-dimethylsilyl-dichlorotitan
  • (Methylamido)-(tetramethyl-η5-cyclopentadienyl)-1,2-ethandiyl-dichlorotitan
  • (Tertbutylamido)-(2,4-dimethyl-2,4-pentadien-1-yl)-dimethylsilyl-dichlorotitan
  • Bis-(cyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid
  • Bis-(n-butylcyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid
  • Bis-(1,3-dimethylcyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid
  • Tetrachloro-[1-[bis(η5-1 H-inden-1-yliden)methylsilyl]-3-η5-cyclopenta-2,4-dien-1-yliden)-3-η5-9H-fluoren-9-yliden)butan]di-zirkonium
  • Tetrachloro-[2-[bis(η5-2-methyl-1H-inden-1-yliden)methoxysilyl]-5-(η5-2,3,4,5-tetramethylcyclopenta-2,4-dien-1-yliden)-5-(η5-9H-fluoren-9-yliden)hexan]dizirkonium
  • Tetrachloro-[1-[bis(η5-1H-inden-1-yliden)methylsilyl]-6-(η5-cyclopenta-2,4-dien-1-yliden)-6-(η5-9H-fluoren-9-yliden)-3-oxaheptan]di-zirkonium
  • Dimethylsilandiylbis(indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(4-naphthyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-benzo-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(1-naphthyl)-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(2-naphthyl)-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-t-butyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-isopropyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-ethyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-acenaphth-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2,4-dimethyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-ethyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiybis(2-methyl-4,5-benzo-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4,6 diisopropyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4,5 diisopropyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2,4,6-trimethyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2,5,6-trimethyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2,4,7-trimethyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-5-isobutyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-5-t-butyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-4-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-4,6 diisopropyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-4-isopropyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-4,5-benzo-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-4,5-(methylbenzo)-indenyl)zirkoniumdi-methyl
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-4,5-(tetramethylbenzo)-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-4-acenaphth-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Methyl(phenyl)silandiylbis(2-methyl-5-isobutyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • 1,2-Ethandiylbis(2-methyl-4-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • 1,4-Butandiylbis(2-methyl-4-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • 1,2-Ethandiylbis(2-methyl-4,6 diisopropyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • 1,4-Butandiylbis(2-methyl-4-isopropyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • 1 ,4-Butandiylbis(2-methyl-4,5-benzo-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • 1,2-Ethandiylbis(2-methyl-4,5-benzo-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • 1,2-Ethandiylbis(2,4,7-trimethy(-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • 1,2-Ethandiylbis(2-methyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • 1,4-Butandiylbis(2-methyl-indenyl)zirkomumdimethyl
  • [4-(η5-Cyclopentadienyl)4,6,6-trimethyl-(η5-4,5-tetrahydropentalen)]-dimethylzirconium
  • [4-(η5-3'-Trimethylsilyl-cyclopentadienyl)-4,6,6-trimethyl-(η5-4,5-tetrahydropentalen)]-dimethylzirconium
  • [4-(η5-3'-Isopropyl-cyclopentadienyl)-4,6,6-trimethyl-(η5-4,5-tetrahydropentalen)]-dimethylzirconium
  • [4-(η5-Cyclopentadienyl)-4,7,7-trimethyl-(η5-4,5,6,7-tetrahydroindenyl)]-dimethyltitan
  • [4-(η5-Cyclopentadienyl)-4,7,7-trimethyl-(η5-4,5,6,7-tetrahydroindenyl)]-dimethylzirkonium
  • [4-(η5-Cyclopentadienyl)-4,7,7-trimethyl-(η5-4,5,6,7-tetrahydroindenyl)]-dimethylhafnium
  • [4-(η5-3'-tert.Butyl-cyclopentadienyl)-4,7,7-trimethyl-(η5-4,5,6,7-tetrahydroindenyl)]-dimethyltitan
  • 4-(η5-3'-Isopropylcyclopentadienyl)-4,7,7-trimethyl-(η5-4,5,6,7-tetrahydroindenyl)]-dimethyltitan
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4-tert-butyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4-methyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4-ethyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4-trifluormethyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4-methoxy-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4-tert-butyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4-methyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4-ethyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethyisilandiylbis(2-ethyl-4-(4-trifluormethyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4-methoxy-phenyl-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4-tert-butyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4-methyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4-ethyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4-trifluormethyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4-methoxy-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4-tert-butyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4-methyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4-ethyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4-trifluormethyl-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4-methoxy-phenyl-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)hafnuimdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)titandichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-n-propyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-iso-propyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-n-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-hexyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethyisilandiylbis(2-methyl-4-(4'-sec-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4'-n-propyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4'-iso-propyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4'-n-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4'-hexyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethyisilandlylbis(2-ethyl-4-(4'-pentyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4'-cyclohexyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4'-sec-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-propyl-4-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilanddiylbis(2-n-propyl-4-(4'-methyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-propyl-4-(4'-ethyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-propyl-4-(4'-n-propyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-propyl-4-(4'-iso-propyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-propyl-4-(4'-n-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-propyl-4-(4'-hexyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-propyl-4-(4'-cyclohexyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-propyl-4-(4'-sec-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-propyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-butyl-4-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-butyl-4-(4'-methyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-butyl-4-(4'-ethyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-butyl-4-(4'-n-propyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-butyl-4-(4'-iso-propyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-butyl-4-(4'-n-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-butyl-4-(4'-hexyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-butyl-4-(4'-cyclohexyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-butyl-4-(4'-sec-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-n-butyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-hexyl-4-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-hexyl-4-(4'-methyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-hexyl-4-(4'-ethyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-hexyl-4-(4'-n-propyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-hexyl-4-(4'-iso-propyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-hexy(-4-(4'-n-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-hexyl-4-(4'-hexyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-hexyl-4-(4'-cyclohexyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-hexyl-4-(4'-sec-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-hexyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumbis(dimethylamid)
  • Dimethylsilandiylbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdibenzyl
  • Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdimethyl
  • Dimethylgermandiylbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Dimethylgermandiylbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)hafniumdichlorid
  • Dimethylgermandiylbis(2-propyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)titandichlorid
  • Dimethylgermandiylbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Ethylidenbis(2-ethyl-4-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Ethylidenbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Ethylidenbis(2-n-propyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Ethylidenbis(2-n-butyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)titandichlorid
  • Ethylidenbis(2-hexyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdibenzyl
  • Ethylidenbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)hafniumdibenzyl
  • Ethylidenbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)titandibenzyl
  • Ethylidenbis(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Ethylidenbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)hafniumdimethyl
  • Ethylidenbis(2-n-propyl-4-phenyl)-indenyl)titandimethyl
  • Ethylidenbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumbis(dimethylamid)
  • Ethylidenbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)hafniumbis(dimethylamid)
  • Ethylidenbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)titanbis(dimethylamid)
  • Methylethylidenbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Methylethylidenbis(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)hafniumdichlorid
  • Phenylphosphandiyl(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl)zirkoniumdichlorid
  • Phenylphosphandiyl(2-methyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl) zirkoniumdichlorid
  • Phenylphosphandiyl(2-ethyl-4-(4'-tert.-butyl-phenyl)-indenyl) zirkoniumdichlorid
    • Weiterhin bevorzugt sind die entsprechenden Zirkondimethyl-Verbindungen und die entsprechenden Zirkon-η4-Butadien-Verbindungen, sowie die entsprechenden Verbindungen mit 1,2-(1-methyl-ethandiyl)-,1,2-(1,1-dimethyl-ethandiyl)- und 1,2-(1,2-dimethyl-ethandiyl)-Brücke.
    Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysatorsystems wird das Trägermaterial in einem organischen Lösemittel suspendiert. Geeignete Lösemittel sind aromatische oder aliphatische Lösemittel, wie beispielsweise Hexan, Heptan, Dodecan, Toluol oder Xylol oder halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid oder halogenierte aromatische Kohlenwasserstoffe, wie o-Dichlorbenzol. Der Träger kann zuvor mit einer Organometall-Verbindung der Formel III vorbehandelt werden. Anschließend wird eine oder mehrere Lewis-Basen der Formel I zu dieser Suspension gegeben, wobei die Reaktionszeit zwischen 1 Minute und 48 Stunden liegen kann, bevorzugt ist eine Reaktionszeit von 10 Minuten und 2 Stunden. Die Reaktionslösung kann isoliert und anschließend resuspendiert werden oder aber auch direkt weiter mit einer Organometall-Verbindung der Formel II umgesetzt werden. Die Reaktionszeit liegt zwischen 1 Minute und 48 Stunden, bevorzugt ist eine Reaktionszeit von 10 Minuten und 2 Stunden. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysatorsystems kann die eine oder können mehrere Lewis-Basen der Formel I in jedem beliebigen stöchiometrischen Verhältnis mit einer oder mehreren Organometall-Verbindungen der Formel II umgesetzt werden. Bevorzugt ist die Menge von 1 bis 4 Äquivalenten einer Lewis-Base der Formel I mit einem äquivalent einer Organometall-Verbindung der Formel II. Besonders bevorzugt ist die Menge von einem Äquivalent einer Lewis-Base der Formel I mit einem Äquivalent einer Organometall-Verbindung der Formel II. Das Reaktionsprodukt dieser Umsetzung ist eine metalloceniumbildende Verbindung, die kovalent an das Trägermaterial fixiert ist. Es wird nachfolgend als modifiziertes Trägermaterial bezeichnet. Die Reaktionslösung wird anschließend filtriert und mit einem der oben genannten Lösemittel gewaschen. Danach wird das modifizierte Trägermaterial im Vakuum getrocknet.
    Die Umsetzung der Mischung einer oder mehrerer Metallocenverbindungen der Formel IV und einer oder mehrerer Organometallverbindungen der Formel III mit dem modifizierten Trägermaterial geht vorzugsweise so vonstatten, daß eine oder mehrere Metallocenverbindung der Formel IV in einem oben beschriebenen Lösemittel gelöst bzw. suspendiert wird und anschließend eine oder mehrere Organometall-Verbindungen der Formel III, die vorzugsweise ebenfalls gelöst bzw. suspendiert ist, umgesetzt werden. Das stöchiometrische Verhältnis an Metallocenverbindung der Formel IV und einer Organometallverbindung der Formel III beträgt 100 1 bis 10-4: 1. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis 1:1 bis 10-2:1.
    Das modifizierte Trägermaterial kann entweder direkt im Polymerisationsreaktor oder vor der Zugabe zum Polymerisationsreaktor in einem Reaktionsgefäß mit einer Mischung aus einer Metallocenverbindung der Formel IV und einer Organometallverbindung der Formel III umgesetzt werden. Die Zugabe einer Organometallverbindung der Formel III hat einen positiven Einflu8 auf die Aktivität des Katalysatorsystems. Polymerisationskatalysatoren bestehend aus einem wie oben beschriebenen modifizierten Trägermaterial und einer Metallocenverbindung z.B. der Formel IV zeigen deutlich niedrigere Aktivitäten verglichen mit dem erfindungsgemäßen Katalysatorsystem, das eine Mischung aus dem oben beschriebenen modifizierten Trägermaterial, einer Metallocenverbindung der Formel IV und einer Organometallverbindung der Formel III enthält.
    Die Menge an modifiziertem Träger zu einer Metallocenverbindung der Formel IV beträgt vorzugsweise 10 g : 1 µmol bis 10-3: 1 µmol. Das stöchiometrische Verhältnis an Metallocenverbindung der Formel IV zu der auf dem Träger fixierten Organometallverbindung der Formel II beträgt 100: 1 bis 10-4 : 1, vorzugsweise 1: 1 bis 10-2: 1.
    Das geträgerte Katalysatorsystem kann direkt zur Polymerisation eingesetzt werden. Es kann aber auch nach Entfernen des Lösemittels resuspendiert zur Polymerisation eingesetzt werden. Der Vorteil dieser Aktivierungsmethode liegt darin, daß es die Option bietet, das polymerisationsaktive Katalysatorsystem erst im Reaktor entstehen zu lassen. Dadurch wird verhindert, daß beim Einschleusen des luftempfindlichen Katalysators zum Teil Zersetzung eintritt.
    Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines Olefinpolymers durch Polymerisation eines oder mehrerer Olefine, in Gegenwart des erfindungsgemäßen Katalysatorsystems beschrieben. Die Polymerisation kann eine Homo- oder eine Copolymerisation sein.
    Bevorzugt werden Olefine der Formel Rα-CH=CH-Rβ polymerisiert, worin Rα und Rβ gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkoxy-, Hydroxy-, Alkylhydroxy-, Aldehyd, Carbonsäure- oder Carbonsäureestergruppe oder einen gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen, insbesondere 1 bis 10 C-Atomen bedeuten, der mit einer Alkoxy-, Hydroxy-, Alkylhydroxy-, Aldehyd-, Carbonsäure-oder Carbonsäureestergruppe substituiert sein kann, oder Rα und Rβ mit den sie verbindenden Atomen einen oder mehrere Ringe bilden. Beispiele für solche Olefine sind 1-Olefine wie Ethylen, Propylen, 1-Buten, 1-Hexen, 4-Methyl-1-penten, 1-Octen, Styrol, cyclische Olefine wie Norbornen, Vinylnorbornen, Tetracyclododecen, Ethylidennorbornen, Diene wie 1,3-Butadien oder 1,4-Hexadien, Biscyclopentadien oder Methacrylsäuremethylester.
    Insbesondere werden Propylen oder Ethylen homopolymerisiert, Ethylen mit einem oder mehreren C3-C20-1-Olefinen, insbesondere Propylen, und /oder einem oder mehreren C4-C20-Diene, insbesondere 1,3-Butadien, copolymerisiert oder Norbornen und Ethylen copolymerisiert.
    Die Polymerisation wird bevorzugt bei einer Temperatur von - 60 bis 300°C, besonders bevorzugt 30 bis 250°C, durchgeführt. Der Druck beträgt 0,5 bis 2500 bar, bevorzugt 2 bis 1500 bar. Die Polymerisation kann kontinuierlich oder diskontinuierlich, ein- oder mehrstufig, in Lösung, in Suspension, in der Gasphase oder in einem überkritischem Medium durchgeführt werden.
    Das geträgerte Katalysatorsystem kann entweder direkt im Polymerisationssystem gebildet werden oder es kann als Pulver oder noch Lösemittel behaftet wieder resuspendiert und als Suspension in einem inerten Suspensionsmittel in das Polymerisationssystem eindosiert werden.
    Zur Herstellung von Olefinpolymeren mit breiter Molekulargewichtsverteilung werden bevorzugt Katalysatorsysteme verwendet, die zwei oder mehr verschiedene Übergangsmetallverbindungen, z. B. Metallocene enthalten.
    Zur Entfernung von im Olefin vorhandenen Katalysatorgiften ist eine Reinigung mit einem Aluminiumalkyl, beispielsweise Trimethylaluminium, Triethylaluminium oder Triisobutylaluminium vorteilhaft. Diese Reinigung kann sowohl im Polymerisationssystem selbst erfolgen oder das Olefin wird vor der Zugabe in das Polymerisationssystem mit der Al-Verbindung in Kontakt gebracht und anschließend wieder getrennt.
    Als Molmassenregler und/oder zur Steigerung der Aktivität wird, falls erforderlich, Wasserstoff zugegeben. Der Gesamtdruck im Polymerisationssystem beträgt 0,5 bis 2500 bar, bevorzugt 2 bis 1500 bar.
    Dabei wird die erfindungsgemäße Verbindung in einer Konzentration, bezogen auf das Übergangsmetall von bevorzugt 10-3 bis 10-8, vorzugsweise 10-4 bis 10-7 mol Übergangsmetall pro dm3 Lösemittel bzw. pro dm3 Reaktorvolumen angewendet. Geeignete Lösemittel zur Darstellung sowohl der erfindungsgemäßen geträgerten chemischen Verbindung als auch des erfindungsgemäßen Katalysatorsystems sind aliphatische oder aromatische Lösemittel, wie beispielsweise Hexan oder Toluol, etherische Lösemittel, wie beispielsweise Tetrahydrofuran oder Diethylether oder halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Methylenchlorid oder halogenierte aromatische Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise o-Dichlorbenzol.
    Vor Zugabe des erfindungsgemäßen Katalysatorsystems kann zusätzlich eine andere Alkylaluminiumverbindung wie beispielsweise Trimethylaluminium, Triethylaluminium, Triisobutylaluminium, Trioctylaluminium oder Isoprenylaluminium zur Inertisierung des Polymerisationssystems (beispielsweise zur Abtrennung vorhandener Katalysatorgifte im Olefin) in den Reaktor gegeben werden. Diese wird in einer Konzentration von 100 bis 0,01 mmol AI pro kg Reaktorinhalt dem Polymerisationssystem zugesetzt.
    Bevorzugt werden Triisobutylaluminium und Triethylaluminium in einer Konzentration von 200 bis 0,001 mmol AI pro kg Reaktorinhalt eingesetzt. Dadurch kann bei der Synthese eines geträgerten Katalysatorsystems das molare Al/M-Verhältnis klein gewählt werden.
    Weiterhin kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Additiv wie ein Antistatikum verwendet werden z.B. zur Verbesserung der Kornmorphologie des Olefinpolymers. Generell können alle Antistatika, die für die Polymerisation geeignet sind, verwendet werden. Beispiele hierfür sind Salzgemische aus Calciumsalzen der Medialansäure und Chromsalze der N-Stearylanthranilsäure, die in DE-A-3543360 beschrieben werden. Weitere geeignete Antistatika sind z.B. C12- bis C22-Fettsäureseifen von Alkali- oder Erdalkalimetallen, Salze von Sulfonsäureestern, Ester von Polyethylenglycolen mit Fettsäuren, Polyoxyethylenalkylether usw. Eine Übersicht über Antistatika wird in EP-A 107127 angegeben.
    Außerdem kann als Antistatikum eine Mischung aus einem Metallsalz der Medialansäure, einem Metallsalz der Anthranilsäure und einem Polyamin eingesetzt werden, wie in EP-A 636636 beschrieben.
    Kommerziell erhältliche Produkte wie Stadis® 450 der Fa. DuPont, eine Mischung aus Toluol, Isopropanol, Dodecylbenzolsulfonsäure, einem Polyamin, einem Copolymer aus Dec-1-en und SO2 sowie Dec-1-en oder ASA®-3 der Fa. Shell und ATMER® 163 der Firma ICI können ebenfalls verwendet werden.
    Vorzugsweise wird das Antistatikum als Lösung eingesetzt, im bevorzugten Fall von Stadis® 450 werden bevorzugt 1 bis 50 Gew.-% dieser Lösung, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Masse des eingesetzten Trägerkatalysators (Träger mit kovalent fixierter metalloceniumbildende Verbindung und eine oder mehrere Metallocenverbindungen z.B. der Formel IV) eingesetzt. Die benötigten Mengen an Antistatikum können jedoch, je nach Art des eingesetzten Antistatikums, in weiten Bereichen schwanken.
    Die eigentliche Polymerisation wird vorzugsweise in flüssigen Monomer (bulk) oder in der Gasphase durchgeführt.
    Das Antistatikum kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt zur Polymerisation zudosiert werden. Zum Beispiel ist eine bevorzugte Verfahrensweise die, daß das geträgerte Katalysatorsystem in einem organischen Lösemittel, bevorzugt Alkane wie Heptan oder Isododekan, resuspendiert wird. Anschließend wird es unter Rühren in den Polymerisationsautoklav zugegeben. Danach wird das Antistatikum zudosiert. Die Polymerisation wird bei Temperaturen im Bereich von 0 bis 100°C durchgeführt. Eine weitere bevorzugte Verfahrensweise ist, daß das Antistatikum vor Zugabe des geträgerten Katalysatorsystems in den Polymerisationsautoklav zudosiert wird. Anschließend wird das resuspendierte geträgerte Katalysatorsystem unter Rühren bei Temperaturen im Bereich von 0 bis 100/C zudosiert. Die Polymerisationszeit kann im Bereich von 00.1 bis 24 Stunden. Bevorzugt ist eine Polymerisationszeit im Bereich von 0.1 bis 5 Stunden.
    Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren treten keine Reaktorbeläge auf, es bilden sich keine Agglomerate und die Produktivität des eingesetzten Katalysatorsystems ist hoch. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polymere zeichnen sich durch eine enge Molekulargewichtsverteilung und gute Kornmorphologie aus.
    Die nachfolgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung haben jedoch keinen limitierenden Charakter.
    Beispiel 1 Darstellung modifizierter Träger
    5 g SiO2 (PQ MS 3030, vorbehandelt bei 140°C, 10 mbar, 10 h) wurden in 30 ml Toluol suspendiert. Dazu wurden 0,25 ml N,N-Dimethylanilin gegeben und die Reaktionsmischung 1 h gerührt. Danach wurde die Reaktionsmischung mit 1,02 g Tris(pentafluorophenyl)boran versetzt und eine Stunde gerührt. Die Reaktionsmischung wurde filtriert und dreimal mit Toluol gewaschen.
    Lösemittelreste wurden vom Rückstand im Ölpumpenvakuum entfernt.
    Beispiel 2 Darstellung des Katalysators A
    In 3 ml Toluol wurden 8,3 mg Dimethylsilylenbis(2-methylindenyl)zirkoniumdimethyl gelöst und mit 1 ml 20%iger Trimethylaluminiumlösung in Varsol versetzt. Dazu gab man 1 g des modifizierten Trägers, rührte eine Stunde und entfernte Lösemittelreste im Ölpumpenvakuum. Man erhielt 1,15 g eines freifließenden geträgerten Katalysators.
    Beispiel 3
    Polymerisation von Propen
    Ein trockener 16-dm3-Reaktor wurde zunächst mit Stickstoff und anschließend mit Propylen gespült und mit 10 dm3 flüssigem Propylen befüllt.
    Dann wurden 4 cm3 einer 20 %igen Triisobutylaluminiumlösung in Varsol mit 30 cm3 Heptan verdünnt in den Reaktor gegeben und der Ansatz bei 30°C 15 Minuten gerührt.
    Anschließend wurde der Katalysator aus Beispiel 2 in Heptan resuspendiert und diese Suspension in den Reaktor gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde auf die Polymerisationstemperatur von 65°C aufgeheizt (4°C/min) und das Polymerisationssystem 1 h durch Kühlung bei 65°C gehalten. Gestoppt wurde die Polymerisation durch Abgasen des restlichen Propylens. Das Polymer wurde im Vakuumtrockenschrank getrocknet.
    Es resultieren 1,1 kg Polypropylen-Pulver. Der Reaktor zeigte keine Beläge an Innenwand oder Rührer. Die Katalysatoraktivität betrug 132 kg PP/g Metallocen x h.
    Beispiel 4 Darstellung des Katalysators B
    3 ml Toluol wurden 8,3 mg Dimethylsilylenbis(2-methylindenyl)zirkoniumdimethyl.
    Dazu gab man 1 g des modifizierten Trägers, rührte eine Stunde und entfernte Lösemittelreste im Ölpumpenvakuum. Man erhielt 1,05 g eines freifließenden geträgerten Katalysators.
    Beispiel 5 Polymerisation von Propen
    Ein trockener 16-dm3 -Reaktor wurde zunächst mit Stickstoff und anschließend mit Propylen gespült und mit 10 dm3 flüssigem Propylen befüllt.
    Dann wurden 4 cm3 einer 20 %igen Triisobutylaluminiumlösung in Varsol mit 30 cm3 Heptan verdünnt in den Reaktor gegeben und der Ansatz bei 30°C 15 Minuten gerührt.
    Anschließend wurde der Katalysator aus Beispiel 4 in Heptan resuspendiert und diese Suspension in den Reaktor gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde auf die Polymerisationstemperatur von 65°C aufgeheizt (40°C/min) und das Polymerisationssystem 1 h durch Kühlung bei 65°C gehalten. Gestoppt wurde die Polymerisation durch Abgasen des restlichen Propylens. Das Polymer wurde im Vakuumtrockenschrank getrocknet.
    Es resultieren 0,33 kg Polypropylen-Pulver, Der Reaktor zeigte keine Beläge an Innenwand oder Rührer. Die Katalysatoraktivität betrug 40 kg PP/g Metallocen x h.
    Beispiel 6 Darstellung des Katalysators C
    3 ml Toluol wurden 9,1 mg Dimethylsilylenbis(2-methylindenyl)zirkoniumdichlorid gelöst und mit 1 ml 20%iger Trimethylaluminiumlösung in Varsol versetzt. Dazu gab man 1 g des modifizierten Trägers, rührte eine Stunde und entfernte Lösemittelreste im Ölpumpenvakuum. Man erhielt 1,16 g eines freifließenden geträgerten Katalysators.
    Beispiel 7 Polymerisation von Propen
    Ein trockener 16-dm3-Reaktor wurde zunächst mit Stickstoff und anschließend mit Propylen gespült und mit 10 dm3 flüssigem Propylen befüllt.
    Dann wurden 4 cm3 einer 20 %igen Triisobutylaluminiumlösung in Varsol mit 30 cm3 Heptan verdünnt in den Reaktor gegeben und der Ansatz bei 30°C 15 Minuten gerührt. Anschließend wurde der Katalysator aus Beispiel 6 in Heptan resuspendiert und diese Suspension in den Reaktor gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde auf die Polymerisationstemperatur von 65°C aufgeheizt (4°C/min) und das Polymerisationssystem 1 h durch Kühlung bei 65°C gehalten. Gestoppt wurde die Polymerisation durch Abgasen des restlichen Propylens. Das Polymer wurde im Vakuumtrockenschrank getrocknet.
    Es resultieren 1,0 kg Polypropylen-Pulver. Der Reaktor zeigte keine Beläge an Innenwand oder Rührer. Die Katalysatoraktivität betrug 118 kg PP/g Metallocen x h.

    Claims (3)

    1. Geträgertes Katalysatorsystem, erhältlich durch
      a) Umsetzung einer Lewis-Base der Formel I, worin M2R3R4R5 R3, R4 und R5 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine C1-C20-Alkyl-, C6-C40-Aryl-, C7-C40-Alkylaryl- oder C7-C40-Arylalkyl-Gruppen bedeutet und/oder zwei Reste oder alle drei Reste R3, R4 und R5 über C2-C20-Kohlenstoffeinheiten miteinander verbunden sind und M2 ein Element der V. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente ist und einer Organometallverbindung der Formel II M3R6R7R8 worin
      M3 ein Element der III. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente ist, und
      R6, R7 und R8 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine C1-C40-halogenhaltige Gruppe bedeutet, wobei mindestens einer der Reste R6, R7 und R8 eine C1-C40-halogenhaltige Gruppe ist, mit einem Träger und
      b) anschließende Umsetzung mit einer Lösung oder Suspension enthaltend eine Metallocen-Verbindung der Formel IV
      Figure 00270001
      worin
      M1
      ein Metall der III., IV., V. oder VI. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente ist,
      R'
      gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom oder SiRX 3 sind, worin Rx gleich oder verschieden ein Wasserstoffatom oder eine C1-C40-kohlenstoffhaltige Gruppe sind, oder R' sind eine C1-C30-kohlenstoffhaltige Gruppe oder zwei oder mehrere Reste R' können so miteinander verbunden sein, daß die Reste R' und die sie verbindenden Atome des Cyclopentadienylringes ein C4-C24-Ringsystem bilden, welches seinerseits substituiert sein kann,
      R"
      gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom oder siRx 3 sind, worin Rx gleich oder verschieden ein Wasserstoffatom oder eine C1-C40-kohlenstoffhaltige Gruppe sind oder R" sind eine C1-C30-kohlenstoffhaltige Gruppe oder zwei oder mehrere Reste R" können so miteinander verbunden sein, daß die Reste R" und die sie verbindenden Atome des Cyclopentadienylringes ein C4-C24-Ringsystem bilden, welches seinerseits substituiert sein kann,
      l
      gleich 4 ist,
      m
      gleich 4 ist,
      L1
      gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, oder ORy, SRy, OSiRy 3, SiRy 3, PRy 2 oder NRy 2 bedeuten, worin Ry ein Halogenatom, eine C1-C10-Alkylgruppe, eine halogenierte C1-C10-Akylgruppe, eine C6-C20-Arylgruppe oder eine halogenierte C6-C20-Arylgruppe sind, oder L1 sind eine Toluolsulfonyl-, Trifluoracetyl-, Trifluoracetoxyl-, Trifluormethansulfonyl-, Nonafluorbutansulfonyl- oder 2,2,2-Trifluorethansulfonyl-Gruppe,
      o
      eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist,
      Z
      ein verbrückendes Strukturelement zwischen den beiden Cyclopentadienylringen bezeichnet und
      v
      ist 1,
      und mindestens eine Organometallverbindung der Formel III
      Figure 00280001
      worin
      M4
      ein Element der I., II. und III. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente ist und die Reste R9 gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine C1 -C40-Kohlenwasserstoff-Gruppe bedeuten und j eine ganze Zahl von 1 bis 3 und k eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallocen-Verbindung (IV) eine chirale, verbrückte Mono- oder Bis-Indenylverbindung ist, worin der Indenylring substituiert ist,
      wobei die Organometallverbindung der Formel II kovalent an den Träger gebunden ist.
    2. Verwendung eines geträgerten Katalysatoraystems gemäß Anspruch 1 zur Herstellung eines Olefinpolymers.
    3. Verfahren zur Herstellung eines Olefinpolymers in Gegenwart eines geträgerten Katalysatorsystems gemäß Anspruch 1.
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